在锂离子电池资产管理中利用大数据可以降低安全风险、节省资金并延长电池寿命，但所有大数据都伴随着挑战。

 

大数据是许多行业中的一个广泛使用的术语，它还涉及到电池工程。但大数据是什么意思，它与锂离子电池有何关系？

 

电池工作

要了解是什么让电池数据变得“大”以及如何从中受益，通过五个 V 来了解大数据的常用定义会有所帮助：Volume、Variety、Velocity、Value 和 Veracity。每个 V 都突出了大数据的一个特定方面，并有助于解释处理大数据时面临的挑战。

 

Volume：以BMS数据开头

Volume 是描述大数据最简单的 V，因为它与大小有关。根据大数据的定义，它从太字节（1 太字节或 TB 等于 1,000 千兆字节）开始一直到拍字节。1 拍字节 (PB) 等于 1,000 太字节。

 

在电池空间中，数据量由电池管理系统（BMS）产生。单个BMS产生的数据量小，不属于大数据范畴。然而，当我们开始收集历史 BMS 数据时，我们很容易进入 TB 级别的数据量。

 

根据电池系统的应用和复杂性，给定系统可以有多个子系统（大多数情况下是模块），这些子系统将数据发送到中央收集单元。

 

例如，光伏家庭存储系统可以有 1 到 4 个模块（5 kWh 到 15 kWh）发送数据，而大型电网规模的电池存储单元可以一直到 6 到 6000 个模块（50 kWh 到 500 MWh) 连续发送数据。因此，除了收集数据和存储历史数据外，增加系统规模和复杂性也会导致数据量快速增加。

 

除了电动车队不断增长的公共交通当局之外，仅存储如此大量的数据就可能对电池系统所有者和运营商构成挑战。每当购买和部署新的电池资产或电动汽车 (EV) 时，都必须考虑电池数据的数据管道。

多样性：电池大数据的精髓

 

拥有大量数据已经足够具有挑战性，但数据中的多样性会增加复杂性。可用的数据和分辨率在很大程度上取决于使用电池的应用。

 

家庭存储系统可以提供电流、电压和太阳能系统提供的功率。电动公交车将提供速度、所需功率、电压和电流。

 

在分辨率方面，差异也很大，从家用存储系统的 1-5 分钟分辨率到 EV 应用中的 1 秒或更短分辨率，具体取决于信号。BMS 产生的数据还取决于模块制造商和模块集成到更大的电池系统中。

 

在数据管道的设计阶段牢记这种数据多样性将减少以后引入新型电池系统时的痛苦变通方法。这里要考虑的一个有用的概念和技术是 数据湖，一种非关系数据存储解决方案。通过适应不同的数据格式，非关系存储提供了比传统关系数据库更大的灵活性。

 

速度：计算能力所能承载的速度

 

速度或速度因素及其实时或近乎实时的分析是传统上由电池管理系统本身处理的事情。没有人喜欢等待结果，但锂离子电池系统中的许多过程都需要立即计算。

 

特别是，电池安全算法的计算密集度越来越高，这使得云计算成为嵌入式 BMS 算法的必要补充，以保持速度并防止严重故障。

 

处理高速数据反过来会影响云后端的设计决策，例如是采用批处理还是基于事件的数据处理。

 

批处理允许对大型数据集进行预定计算，但并不总是适合实时或接近实时的分析。基于事件的数据处理通常是时间敏感型分析的不错选择。这是找到正确平衡的关键。